高三物理电势与等势面PPT教学课件

图2－2－3
[重点诠释] 1．等势面的特点及其理解 (1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场 力不做功。因为等势面上各点电势相等，电荷在同一 等势面上各点具有相同的电势能，所以在同一等势面 上移动电荷电势能不变，即电场力不做功。
(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直。 假如不是这样，场强就有一个沿着等势面的分量，这 样在等势面上移动电荷时电场力就要做功。但这是不可能 的，因为在等势面上各点电势相等，沿着等势面移动电荷 时电场力是不做功的。所以场强一定跟等势面垂直。
2．几种常见电场的等势面 (1)点电荷电场的等势面，如图2－2－1中虚线所示。
(2)等量异种电荷的电场的等势面，如图2－2－2 甲，过两点电荷连线中点的 中垂面 是一个等势面。
图2－2－2
(3)等量同种电荷的电场的等势面，如图2－2－2乙。 (4)匀强电场的等势面，是与电场线垂直的，间隔 相等 且相互 平行 的一簇平面，如图2－2－3所示。
解析：先画出电场线，再根据速度、合力和轨 迹的关系，可以判定：质点在各点受的电场力 方向是斜向左下方。由于是正电荷，所以电场 线方向也沿电场力斜向左下方。 答案：D
(3)根据场源电荷判断：若以无穷远处电势为零， 则正点电荷周围各点电势为正，且离正点电荷越近， 电势越高；负点电荷周围各点电势为负，且离负点 电荷越近，电势越低。
2．电势与电势能的比较
电势φ
电势能Ep
物理 反映电场的能的性质的 电荷在电场中某点所具
意义 物理量
有的电势能
电场中某一点的电势φ 电势能大小是由点电荷
能增加，电场力做负功，负电荷应是顺着电场线运动，
电势降低，即φA＞φB，B错；电势能增加，电场力做 负功，正电荷应是逆着电场线运动，电势升高，即φB ＞φA，C对；D项无法比较电势，故D错。
答案：C
[自学教材] 1．等势面 (1)定义：电场中电势 相等 的点构成的面。 (2)特点：由于在等势面上电荷受到的电场力跟等 势面 垂直 ，所以电荷在同一个等势面上运动时电场 力 不做功 。
4．电场中电势相等的点构成的面叫做 等势面。电场线和等势面垂直，且 由电势较高的等势面指向电势较低 的等势面。
[自学教材] 1．电势
(1)定义：电场中某点的电势就是电荷在该点的 电势能 与 电荷量 的比值。
(2)公式：φ＝ Ep/q 。
(3)单位：国际单位制中，电势的单位是 伏特 ， 符号是V,1 V＝1 焦耳/库仑 。
大小 的大小，只跟电场本身 电荷量q和该点电势φ
有关，跟点电荷q无关 共同决定的
电势φ
电势能Ep
电势沿电场线逐渐下降， 正点电荷：电势能的正负
选定零势能点后，某点的 跟电势的正负相同；负点 正负
电势高于零者，为正值， 电荷：电势能的正负跟电
电势低于零者，为负值 势的正负相反
单位
伏特(V)
焦耳(J)
1．下列关于电势高低的判断，正确的是
()
A．负电荷从A移到B时，电场力做正功，A点的电势一定较高
B．负电荷从A移到B时，电势能增加，A点电势一定较低
C．正电荷从A移到B时，电势能增加，A点电势一定较低
D．正电荷只在电场力作用下从A移到B，A点电势一定较高
解析：由A到B，电场力对负电荷做正功，说明负电荷 逆着电场线运动，电势升高，即φB＞φA，A错；电势
(3)沿着电场线方向电势越来越低。可见，电场线 不但跟等势面垂直，而且是由电势较高的等势面指向电 势较低的等势面。
(4)等势面不相交。 如果两个等势面相交，说明相交处的电场线有两条 ，即该处的电场强度方向有两个，这是不可能的，所以 等势面不会相交。
2．等势面的应用 (1)利用等势面可以知道电场中各点的电势高低，可 以形象地描述电场具有的能的性质。 (2)利用等势面可以描绘出电场线。 实际中，测量电势比测定电场强度更容易，所以常用等 势面研究电场。先测绘出等势面的形状和分布，再根据 电场线与等势面相互垂直，绘出电场线分布，这样就知 道了所研究的电场。 (3)等差等势面的疏密反映了电场强弱。
联系
Ep＝qφ W＝ΔEp＝qU
3.电势和电场强度的比较
电势φ
电场强度E
物理 意义
描述电场能的性质
描述电场力的性质
电场中某点的电势等于 (1)电场中某点的场强等于放
该点与选取的标准位置 在该点点电荷所受的电场力
(零势能点)间的电势差。 F跟点电荷电荷量q的比值 大小 φ＝Eqp ，φ在数值上等 (2) E＝Fq ，E在数值上等于
2．如图2－2－4所示，虚线a、b、c是
电场中的三个等势面，相邻等势面
间的电势差相同，实线为一个带正 电的质点仅在电场力作用下，通过
图2－2－4
该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说
法中正确的是
()
A．三个等势面中，等势面a的电势最高 B．带电质点一定是从P点向Q点运动 C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
知识点一
第 2
第 2
理解教材新知
知识点二
章节
知识点三
电电 势 势 把握热点考向 能与
考向一 考向二
与等
பைடு நூலகம்
电 势
势 面
应用创新演练
随堂基础巩固
差
课时跟踪训练
1.电荷在电场中某点的电势能跟电荷 量的比值，叫做该点的电势。
2．电场中某点的电势在数值上等于单 位正电荷在该点所具有的电势能。
3．电场中各点电势的值可正、可负， 可为零，既与产生电场的电荷有关， 也与零电势位置的选择有关。
于单位正电荷在电场中 单位正电荷在该点所受到的
该点具有的电势能
静电力
电势φ
电场强度E
矢标性
标量
矢量
单位
伏特(V)
牛/库(N/C)
关系
电势沿着电场强度的方向降低
大小之间不存在任何关系，电势为零的点，
场强不一定为零；电势高的地方，场强不一 说明
定大；场强为零的地方，电势不一定为零；
场强大的地方，电势不一定高
2．性质 (1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的 零参考点 的位置有关，一般情况下取无穷远或地面为 零势点 位置。 (2)矢标性：电势是标量，只有大小，没有 方向 ， 但电势有 正负 。
[重点诠释]
1．电势高低的判断方法 (1)电场线法：顺着电场线方向电势逐渐降低。 (2)由电势和电势能的关系判断：由 φA＝Eqp可知，在电 场中某点，正电荷电势能越大，电势越高；负电荷电势能越 大，电势越低。